Cơ Thể Chúng Ta Có Thể 'Học' Cách Chịu Được Nhiệt Độ Lạnh Không?

Đó là một buổi sáng nhanh tại bờ cát của Vịnh San Francisco . Những tấm da sần sùi bao phủ khắp cơ thể của Tony Gilbert, ngoại trừ bộ đồng phục gồm quần bơi, mũ bơi, nút tai và kính bảo hộ. Anh ta lội xuống vùng nước 46 độ F (7 độ C) và bơi ra vịnh âm u. Anh ta quay trở lại bờ 40 phút sau, phấn khởi.

Gilbert không phải là cựu vận động viên bơi lội Olympic. Anh ấy không thuộc đội siêu vận động viên, mặc dù anh ấy biết những vận động viên như vậy. Anh ấy là một người có sở thích bơi nước lạnh. Trong 11 năm anh ấy đã làm điều đó, và anh ấy không bao giờ nhìn lại.

"Nó thực sự lạnh! Nhưng chúng tôi sẽ không làm điều đó nếu nó không vui. Nó thực sự tiếp thêm sinh lực!" Gilbert nói. "Bạn đang dần mất đi cuộc sống. Những phút đầu tiên vẫn là điều tồi tệ nhất, sau đó bạn sẽ tiếp tục, endorphin phát huy tác dụng và bạn thích nó."

Gilbert là một trong những thành viên dũng cảm của Câu lạc bộ chèo thuyền South End , được thành lập vào năm 1873, người thường xuyên ngâm mình trong vịnh băng giá - để giải trí. Nhân tiện, vùng biển trung bình vào khoảng 56 độ F (13 độ C).

Những lần bơi này không phải là một lần thực hiện cuộc lao xuống địa cực; chúng là sự kiện thường xuyên của nhóm. Thời gian bơi của Gilbert từ 20 đến 40 phút, nhưng anh ấy bơi lâu nhất là 90 phút. Những người xem tò mò có thể tự hỏi làm thế nào anh ta không bị hạ thân nhiệt , hoặc tại sao anh ta lại thích bơi trong vùng nước lạnh như vậy?

Hóa ra cơ thể con người đã tiến hóa để tiếp nhận một số công cụ khá hữu ích để thích nghi với các loại căng thẳng lạnh khác nhau. Trên thực tế, một số cơ thể thích nghi với căng thẳng lạnh thậm chí có thể giúp ngăn ngừa các bệnh như bệnh tiểu đường loại 2.

Tập thói quen lạnh lùng

Như chúng ta đã đề cập, cơ thể chúng ta đã tiến hóa để làm quen với nhiệt độ lạnh khi cần thiết. Có ba cách cơ thể chúng ta đối phó với lạnh:

Môi trường sống là phản ứng phổ biến nhất đối với cảm lạnh ở con người. Đây là điều mà hầu hết chúng ta trải qua bất cứ khi nào chúng ta ở ngoài trời lạnh liên tục vì nó không cần phải dài dòng. Chúng tôi trải nghiệm thói quen ngay cả vào một buổi sáng lạnh cóng, trong 10 phút đi bộ đến quán cà phê địa phương để thưởng thức một ly cortado.

Các thói quen giống như sự ghi nhớ. Thay vì lãng phí năng lượng cơ thể có giá trị gửi các tế bào thần kinh cờ đỏ đến hệ thống thần kinh trung ương của bạn mỗi khi cơ thể bạn tiếp xúc với cùng một sự kiện lạnh, nó sẽ ghi nhớ và phản ứng ít hơn. Bạn sẽ không bị rùng mình nhiều nữa và cơ thể bạn đã quen với nhiệt độ và giữ cho da ở các bộ phận, như bàn tay của chúng ta, ấm hơn trong thời gian dài.

Đó là lý do tại sao Gilbert càng bơi nhiều, các buổi tập của anh ấy có thể kéo dài hơn theo thời gian. Tuy nhiên, ngay cả sau 11 năm bơi lội, anh ấy luôn mất vài phút để có thể cảm thấy thoải mái trong nước, anh ấy nói. "Trong số hàng trăm lần bơi mà tôi đã bơi, vẫn cho đến ngày nay, vài phút đầu tiên trong làn nước lạnh giá đó là tồi tệ nhất, và tôi đã nghi ngờ ban đầu. Nhưng bạn ở lại, và bạn sẽ quen với nó. Sau đó khoảng năm đến 10 phút, nó giống như một vận động viên điền kinh; bạn đang rất hưng phấn. "

"Làm quen với nó" là một cách để mô tả rằng cơ thể nhận thấy các kích thích - trong trường hợp này là nhiệt độ lạnh - không biến mất và điều chỉnh.

Ngay cả những người bơi giỏi nhất, được điều chỉnh tốt nhất cũng trở nên quá lạnh và phải dừng lại khi cơ thể cho họ biết đã đến lúc. Gilbert giải thích: “Cơ thể bạn giữ ấm ở phần cốt lõi, vì vậy tứ chi của bạn có thể bị lạnh, đặc biệt là ngón tay hoặc ngón chân. "Trong những lần bơi dài hơn, bạn thậm chí sẽ thấy một số người bị 'dùng tay vuốt' hoặc một số người bị tê môi trong vài phút và nói lảm nhảm khi lên khỏi mặt nước."

Sự co mạch , một cơ chế sinh sống khác, là nguyên nhân gây ra hiện tượng bàn tay vuốt khi nguồn cung cấp máu được rút ra khỏi các bộ phận của cơ thể để bảo tồn nhiệt. Nhưng một vận động viên bơi lội không thể thích nghi với độ dài bơi trong làn nước lạnh giá của vịnh trong chuyến đi đầu tiên của họ; nó cũng đòi hỏi một quá trình thích nghi.

Sự thích nghi và sự thích nghi

Sự thích nghi và sự thích nghi thường được sử dụng thay thế cho nhau; tuy nhiên, chúng không giống nhau. Sự thích nghi là một sự thay đổi sinh lý chậm chạp của cơ thể cho phép nó xử lý một môi trường khác - trong trường hợp này là nhiệt độ lạnh. Sự thăng hoa có thể diễn ra trong vài ngày, vài tuần hoặc thậm chí vài tháng. Tuy nhiên, thích nghi là quá trình di truyền mà toàn bộ quần thể phải thay đổi để thích ứng với các yếu tố môi trường. Sự thích nghi có thể mất nhiều thế hệ để phát triển.

Sau nhiều năm bơi ở Vịnh, cơ thể của Gilbert đã thích nghi và giờ anh có thể bơi trong hơn một giờ. Nếu anh ta cố gắng như vậy trong lần đầu tiên của mình, anh ta có thể chết vì hạ thân nhiệt .

Gilbert giải thích: “Bạn phải thường xuyên, nhất quán với việc bơi trong nước lạnh, để duy trì trạng thái thích nghi. Một vận động viên bơi lội đồng nghiệp, người đứng đầu một phòng khám dành cho người mới bắt đầu, đã khiến Gilbert say mê bơi nước lạnh. "Cô ấy nói rằng bạn phải bơi 2-3 ngày một tuần để thích nghi. Và một vài lần tôi bị gián đoạn hoặc không đúng lịch trình, tôi sẽ bắt đầu trở lại ngay từ đầu, bắt đầu với bài bơi ngắn 10 phút một ngày, Sau đó vào ngày hôm sau, hãy thử 15, 20 và sau đó quay lại 30 hoặc 45 phút, "Gilbert nói.

Sự thăng hoa xảy ra khi nhiệt độ cơ thể của chúng ta giảm xuống trong một thời gian dài, lặp đi lặp lại. Đó là khi chúng ta thấy nhiều sự thích nghi tích lũy lâu dài hơn (lưu lượng máu tốt hơn, các lớp mỡ) giúp cơ thể bảo tồn nhiệt.

Trong những thập kỷ gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng có một loại chất béo rất đặc biệt có nhiệm vụ giữ ấm cho cơ thể chúng ta, đặc biệt là trong tình trạng căng thẳng lạnh lặp đi lặp lại. Chất béo nâu.

Chất béo nâu: Lò sưởi trong cơ thể bạn

Mô mỡ nâu - hay còn gọi là mỡ nâu hoặc BAT - là loại chất béo mà bạn muốn có trên cơ thể vì nó giúp duy trì nhiệt độ cơ thể. Zhiqiang Lin, Ph.D. là trợ lý giáo sư tại Viện Nghiên cứu Y khoa Masonic (MMRI) ở Utica, New York. Mục tiêu của " Lin Lab " là nghiên cứu các chương trình di truyền kiểm soát sự phát triển và chức năng của chất béo nâu.

Lin, người đã giúp phát triển công nghệ mới để nghiên cứu chất béo nâu cho biết: “Mỡ nâu là mô mỡ nâu tiêu thụ axit béo để sinh nhiệt . "So với chất béo trắng (mô mỡ trắng), các tế bào chất béo nâu có nhiều ti thể hơn và hàm lượng lipid ít hơn. Chất béo nâu đóng vai trò như một chiếc lò sưởi trong cơ thể để giữ ấm cho chúng ta."

Chất béo nâu chuyển năng lượng từ thức ăn thành nhiệt, đó là lý do tại sao nó đóng một phần quan trọng trong việc giữ ấm cho cơ thể chúng ta.

Một số nhà khoa học cho rằng chất béo nâu đã phát triển từ rất sớm ở động vật có vú và giúp chúng ta vượt lên trên các loài khác. Trẻ sơ sinh của con người được sinh ra với rất nhiều chất béo nâu, để bảo vệ chúng khỏi lạnh khi mới sinh, nhưng chính căng thẳng lạnh sẽ hình thành BAT ở người lớn.

Lin giải thích: “Căng thẳng thường xuyên với nhiệt độ lạnh có thể làm tăng độ bền trong mỡ nâu và cơ xương. "Vì vậy, những cá thể thường xuyên tiếp xúc với lạnh (chẳng hạn như những người bơi lội mùa đông) có hiệu suất sinh nhiệt cao hơn những cá thể khỏe mạnh bình thường."

Lin giải thích, chất béo nâu không chỉ giúp giữ cho những người tiếp xúc với căng thẳng lạnh ấm hơn, mà các nghiên cứu gần đây còn cho thấy nó đóng một vai trò trong việc duy trì cân bằng nội môi trao đổi chất, có thể bảo vệ chúng ta khỏi các bệnh chuyển hóa, như tiểu đường loại 2, béo phì và các bệnh tim mạch.

Ông nói: “Trong quá trình tiếp xúc với lạnh, các dây thần kinh dưới da truyền tín hiệu lạnh đến não, sau đó sẽ gửi tín hiệu đến mỡ nâu hoặc cơ xương để tạo ra nhiệt. "Do đó, thường xuyên tiếp xúc với lạnh có khả năng làm tăng lượng calo tiêu thụ và có thể có lợi cho việc ngăn ngừa béo phì."

Chúng ta có kế thừa những thích ứng lạnh không?

Theo các nghiên cứu về khả năng thích nghi của con người với căng thẳng lạnh , những người bản địa thích nghi với môi trường lạnh thường có khả năng thích nghi giúp cơ thể họ ấm hơn lâu hơn .

Trong các nghiên cứu về người Inuit ở Bắc Cực và Lapps Na Uy, kiểu phản ứng mà họ trải qua do căng thẳng lạnh toàn thân cũng giống như những người ở vùng khí hậu ấm hơn. Ví dụ, nếu trời trở lạnh, họ sẽ rùng mình, nhưng phản ứng của họ ít rõ ràng hơn. Có nghĩa là trời có thể lạnh hơn rất nhiều trước khi họ bắt đầu trải nghiệm những phản ứng giống như khi chúng ta đi bộ từ ô tô đến văn phòng của mình trong nhiệt độ lạnh cóng.

Trung bình, da của họ ấm hơn, lưu lượng máu đến tứ chi nhiều hơn, do đó, họ mất nhiệt ít hơn từ tay. Tuy nhiên, khi nghiên cứu xem xét trẻ em của những nhóm đó, chúng không thích nghi với căng thẳng lạnh giá như người lớn.

Nghiên cứu cho rằng sự thích nghi với lạnh không phải do di truyền mà là kết quả của việc tiếp xúc theo thời gian. Các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng có các yếu tố di truyền đối với sự thích nghi với lạnh. Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng các nhóm bản địa ở vùng khí hậu lạnh có các dấu hiệu di truyền liên quan đến BAT hoạt động.

Trong khi nhiều cơ chế tương tự như các nhóm không tiếp xúc với căng thẳng lạnh, các nhóm hoặc cá nhân cũng có thể có các khía cạnh di truyền.

Lạnh lùng có làm cho chúng ta khỏe mạnh hơn không?

Đối với hầu hết chúng ta trong xã hội hiện đại, chúng ta cảm thấy môi trường sống lạnh không hoàn toàn thích nghi bởi vì chúng ta thay đổi hành vi của mình bằng cách mặc nhiều quần áo hơn, sống trong những ngôi nhà có sưởi, lái xe hơi có sưởi và làm việc trong văn phòng ấm áp. Nhưng các chủ đề nghiên cứu như nghiên cứu về chất béo nâu của Lin về bệnh chuyển hóa và nghiên cứu về lợi ích sức khỏe của việc tiếp xúc với nước lạnh như ngâm mình trong nước lạnh hoặc tắm nước lạnh , đang chứng minh rằng việc thích nghi với lạnh có thể cải thiện sức khỏe của chúng ta khi được thực hiện một cách an toàn.

Và Gilbert, mặc dù không phải là một nhà khoa học, nhưng biết rằng vùng nước trong lành của Vịnh mang đến một trải nghiệm không giống bất kỳ nơi nào khác. Gilbert nói: "Bơi trong nước lạnh có cảm giác như bạn đang cắn xé cuộc sống vậy! Không có gì khác bằng".

Bây giờ điều đó thật điên rồ

Thành viên Câu lạc bộ chèo thuyền South End danh dự, Lynne Cox , là người đầu tiên bơi trong vùng nước đóng băng của Nam Cực mà không cần bộ đồ lặn. Cuộc bơi của cô kéo dài hơn 30 phút ở vùng nước 32 độ F (0 độ C) và đi được 1,2 dặm (1,9 km). Cô ấy là một trong hai người duy nhất được ghi nhận trên thế giới sống sót qua cái lạnh như vậy.